Opera是一个主要业务在海外的公司。非洲地区，基础设施差，网络带宽小，人均收入低。如何在非洲地区做好视频分发传输是需要一定的市场、技术深耕。本次LiveVideoStackCon 2021 音视频技术大会北京站，我们邀请到了Opera的技术副总监——张建磊，为我们带来Opera在非洲面临的技术挑战和解决办法。
文 | 张建磊
整理 | LiveVideoStack
大家好，我今天演讲的内容是Opera视频在非洲面临的一些挑战。不知道大家还记不记得Opera，大约在1995年，Opera浏览器是和IE一起推出的。虽然Opera目前在国内的市场份额已经很小，但是Opera在欧美仅浏览器仍大量的用户。Opera内部也在孵化除了浏览器之外的新产品，下面就和大家聊一聊。
我们的新产品的名字是Opera News，我们称为海外版的今日头条。今天分享的内容主要包含一下六部分：一、Opera News简介；二、视频系统架构简介；三、非洲弱网下视频播放问题及应对；四、用户网络流量问题及应对；五、视频播放策略；六、其他。
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Opera News简介
这是现在Opera产品覆盖的国家和地区图。我们已经基本实现了非洲的全覆盖，欧洲一些主要的国家也已经覆盖。德国、法国、英国、俄罗斯、巴西等等都是Opera的用户。东南亚也有一定范围的覆盖。
这个就是Opera News大致的界面和应用市场的排行。大家可以看到无论是标准本还是lite版在非洲的应用排行榜中排行第一第二。
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视频系统架构简介
这张图我画得很简单。Opera基本架构和很多类似产品是差不多的。视频来源生产端有爬虫、PGC、UGC等。之后上传、转码、存储，在进行切片、转码、智能拼接等服务后，入库审核，最后分发给客户端。
从架构层出发，Opera主要的目标是为用户提供极致的体验。为了提供极致体验，首先要保证个性化推荐足够个性化。其次架构要满足高可用。最后视频的播放体验需要得以保证。我今天就主要介绍视频播放体验这块。
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非洲弱网下视频播放问题及应对
非洲视频播放主要有以下几个问题，第一。视频播放失败特别高。第二，视频预加载时间特别长。第三，用户流量非常昂贵。非洲用户的流量差不多是国内10年前的水平。这三个问题也是opera主要优化方向。
非洲网络运营商参差不齐，基础设施差，导致带宽严重不足，拥塞严重，进而导致丢包率和RTT都很高。最后的结果就是DNS、下载很慢。
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用户网络流量问题及应对
在对用户进行调研统计后发现，虽然50%以上是4G用户，但是由于低网络带宽，他们的4G可以看做国内的3G。非洲主要以3G和4G网络为主，并且超过七成的用户会因为流量减少观看视频的时间。
我们收集了一些用户对视频体验的反馈。超过70%的用户认为视频播放卡顿明显，视频加载时间过长，播放失败率高。
4.1 加载时间
为此opera从加载时间、失败率和流量三个方面进行优化。
虽然Opera优化使用的技术国内已经成熟，但是照搬过去依然是不行的。一个最简单的MP4文件，在低带宽的情况下加载是很慢的。我们最一开始的想法是使用HLS将视频切片。HLS采用索引+文件切片的方式，可以提升用户的下载速度。
之后在实验过程中，我们发现很多低版本的用户，播放失败率格外的高。针对不同版本的用户码率上限需要被控制，以提供更好的体验。
针对和非洲用户的网络情况，我们采取极限压缩，使用很低的码率进行压缩。Opera提供的最低的分辨率是144p，YouTube在非洲的YouTubeGo压缩码率主要也是144p。
除此之外也会进行一些业务上的优化，减少RTT，多请求合并，也能提升用户体验。
Opera对视频切片切成了四种码率，144p、240p、360p和480p。HLS根据播放端网络状态控制请求的码率。一开始我们直接分发，虽然对比MP4确有提升，但是低版本失败率依然很高，为此我们针对不同版本做了不同的下发策略。
基于HLS统计数据，opera进行了一些猜测：低版本的用户一直不升级是因为流量更少。我们进行了一些强制的升级提醒，但是仍然有很大一部分用户宁愿不看这新闻也不升级。之后基于这个猜测我们进行了一些线上验证。
在非洲做视频的厂商并不多，抖音没有进入非洲市场，opera主要的对手是传音和YouTube go。Opera主要对标YouTube go的码率和分辨率进行压缩，压缩到144p。opera和微帧也存在转码压缩方面的合作。
客户端速度响应受包大小的影响。减少下发客户端无用字段，优化服务相应实践对用户体验也是有帮助的。HLS是m3u8的文件，Opera尝试将m3u8合并到请求中，这样用户至少减少一个RTT，节约流量。Opera也在尝试QUIC，但仅仅局限于测试，主要原因是Opera的CDN厂商在非洲运作的不是很好。
优化过后，整体加载时间降低超过50%。虽然依然做不到秒开，但是也做到了Wifi和4g预加载时间<2秒，3g预加载时间<3秒。右图是不同网络情况下预加载时间的对比。
视频预加载时间在2秒以内应付基本上不会弃播。每增加1秒加载时间，用户弃播率大约增加5.8%。在预加载时间减少以后，整体的弃播率也得以改善，有效播放率也得提升。
4.2 失败率
下面是针对失败率的一些优化。
针对失败率维度优化主要集中在以下三个方面。HLS和 分版本低码率、不同手机型号码率控制和特定运营商高峰下发https资源。如果视频转码还没有完成，客户端就需要保证请求的资源要到原视频播放，虽然预加载时间增加，但是至少保证用户能够播放。我们也针对MP4进行转码和压缩，这个过程相对较快。
优化之后失败率下降明显，相对降低60%+。
每条曲线表示一个版本，不同版本的失败率均有所下降，高版本相对降低幅度小一些。
整体失败率大约降低80%。
4.3 流量
最后一个优化目标是流量，这也是三部分中最有挑战性的一个。
非洲用户流量贵、消费高而且收入低。尼日利亚人会买很多个手机，或者一个手机插很多卡，以方便在不同运营商之间切换流量。Uber司机只有在接单等客人的时候会打开网络，运行期间会关掉网络。种种现象表明，非洲用户整体视频消费体量很小。非洲流量消耗主要在Facebook、Twitter和Opera News等产品。对于这部分低收入人群，Opera必须采取一定策略以满足他们的体验。
05
视频播放策略
首先非洲几乎全部图片都是全量WebP压缩。能看就行。
第二，一些新闻产品会进行一些免流。每个用户每天大约有50m免费流量的使用。这样的操作之后OperaNews的使用量和阅读量有了较大的提升。
如果免除视频的流量，对于我们成本消耗太大，所以我们只提供流量上传免流，生产更多的内容。之前也尝试过视频免流，但是提升的播放量并没有达到我们的预期。
最后Lite版本的退出进一步降低图片、视频、字段的大小，进一步减少流量消耗。
06
其他
刚刚提到的问题是非洲国家整体面临的大问题，但是每个国家或多或少都有一些自己情况。网络质量是一方面，更多的是一些其他方面的问题。例如在埃及，埃及政府管控很严格，Opera经常会被禁封。在埃及我们需要不停的换域名，域名失效再换IP，如此循环。针对埃及，我们视频采取YouTubeSDK嵌入式播放，可以保证在被封以后用户可以继续使用。
另外非洲确实很不安全，保镖挂着枪是常有的事。基础设施业也比较薄弱，经常在海关过安检时停电。这些都是一些小问题。
Opera主体是在欧美，在和印度关系紧张的时候没有被封。Opera在双印也维持着一定量的服务，但是并没有其他地区体量大，没有投入过多。
通过上述的优化，最终为我们带来了不错的收益。流量大幅降低意味着大量成本的节约。用户也在优化中获得了更长的播放时长。
最后，在非洲，架构设计上没有特殊的地方，但是基于地区情况，非洲地区会有一些别的地方没有的挑战。Opera现在正在往欧美发展，面临的问题变成了版权问题。非洲地区不一定有欧美地区好做，欧美也不一定有非洲好做。
谢谢大家！